钛及其合金在氯化钠溶液中的腐蚀.pdf

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1、第51卷第4期氯碱工业Vo1．51，No．42015年4月Chlor—-AlkaliIndustryApr．，2015【材料与设备】钛及其合金在氯化钠溶液中的腐蚀樊春升(金桥丰益氯碱(连云港)有限公司，江苏连云港222066)[关键词]钛；钛合金；氯化钠溶液；腐蚀；氯碱工业[摘要]分析了不同工况(如浓度、温度、pH值)下，钛及其合金在氯化钠盐水溶液中的腐蚀情况，并给出它们在氯碱工业盐水系统的使用建议。[中图分类号]TQ114．15[文献标志码】B[文章编号]1008—133X(2015)04-0038—03Corrosionoftitaniumandit

2、salloysinsodiumchloridesolutionFANChunsheng(JinqiaoFengyiChlor—Alkali(Lianyungang)Co．Ltd．，Lianyungang222066，China)Keywords：titanium；titaniumalloy；sodiumchloridesolution；corrosion；chlor—alkaliindustryAbstract：Thecorrosionoftitaniumanditsalloyswasanalyzedinsodiumchloridesolutionatd

3、ifferentworkingconditions，suchasconcentration，temperature，andpHvalue．Suggestionsonusingtheminthebrinesystemforchlor—alkaliindustryweregiven．工业钛材(TA2)表面易与氧发生反应，生成一情况，并且“点蚀和缝隙腐蚀”的区域随介质pH值层致密的氧化膜，该氧化膜钝化能力强，自愈速度的降低而逐渐增大，即随着介质pH值的降低，发生快，在受到应力或介质破坏时能够及时自我修复，因“点蚀与缝隙腐蚀”的可能性增大。此，TA2具有优异的耐

4、腐蚀性能。在金属钛中添加少量其他金属元素即得到钛合金，如钛钼镍合金(TA10)、钛钯合金(TA7)，钛合金能显著提高钛材的耐腐蚀性能。钛材虽然耐腐蚀性能优异，但在氯p碱工业盐水系统浓度及温度高、pH值波动大等生产啊甓工况下，仍受到了腐蚀。裂捧笔者通过查阅资料uJ，结合金桥丰益氯碱(连鞴云港)有限公司(以下简称“金桥丰益氯碱”)离子膜电解系统以及淡盐水机械蒸汽再压缩(MVR)浓缩装置的运行情况，分析了钛及其合金在盐水介质中的腐蚀情况。1钛材在盐水介质的腐蚀区域图1钛在氯化钠溶液中的腐蚀敏l嘘I区域示意图图l为氯化钠不同浓度与温度下的金属钛腐蚀Fig．1Di

5、agramofareaoftitaniumsusceptible敏感区域示意图。由图l可以看出：TA2在氯化钠tocorrosioninsodiumcllloridesolution不同浓度和温度下，分别表现为“完全避免腐蚀”结合氯碱生产各单元盐水的工况可知：盐水精“点蚀和缝隙腐蚀”以及“可能发生缝隙腐蚀”3种[作者简介]樊春升(1971一)，男，工程师，长期从事化工工艺研发与设计工作。[收稿日期】2014—12—1838第4期樊春升：钛及其合金在氯化钠溶液中的腐蚀制系统的盐水温度<70℃，因此，TA2不会发生点水MVR浓缩装置的降膜与强制循环换热器列管

6、采蚀与缝隙腐蚀；电解及淡盐水脱氯系统的盐水温度用了TA10材质，设备运行2年多以来，没有出现腐为80～90℃，因此，TA2可能发生缝隙腐蚀；而在淡蚀泄漏，因此在材料质量保证的情况下，钛合金盐水MVR浓缩系统，由于盐水温度为100—110℃，TA10更适用于淡盐水MVR浓缩装置。因此，TA2在该盐水介质易发生点蚀及缝隙腐蚀。3钛及其合金在盐水介质中的适用pH值金桥丰益氯碱实际使用情况与以上分析相符，钛材及温度设备、管道在盐水精制系统从未出现腐蚀，淡盐水脱图3为钛及其合金在不同pH值的饱和氯化钠氯系统管道焊缝偶尔腐蚀，而淡盐水MVR浓缩装溶液耐腐蚀性能示意图

7、，由图3可以看出，在相同温置因钛材腐蚀造成的跑冒滴漏情况较为严重。调整度的饱和氯化钠溶液中，钛合金较钛材更适用于较盐水介质的pH值，使工艺操作点远离点蚀和缝隙低的pH值。腐蚀区域，可有效减少点蚀和缝隙腐蚀发生的机会。l22钛及其合金在盐水介质中的使用温度lO钛及其合金在不同浓度氯化钠溶液发生局部腐蚀的温度的示意图由图2所示。由图2可以看出，8钛与其合金相比耐盐水介质腐蚀能力的差距，以及笔。盐水浓度对使用温度的较大影响。在氯化钠质量分数92％的海盐溶液中，TA2在105℃左右发生局部4腐蚀，而TA10在204℃发生局部腐蚀。2O4090l40l90Z40Z

8、90260温度／℃●●o图3钛及其合金在不同pH值的饱和盐水中p204耐腐蚀性能